盤點(diǎn)在電源設(shè)計(jì)中的LED驅(qū)動(dòng)IC

1、盤點(diǎn)在電源設(shè)計(jì)中的優(yōu)秀LED驅(qū)動(dòng)IC寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來(lái)；此句是中國(guó)流傳下來(lái)的一句古訓(xùn)，喻為如果想要取得成績(jī)，獲取成就，就要能吃苦，勤于鍛煉，這樣才能靠自己的努力贏得勝利。各個(gè)行業(yè)皆是如此。在電源網(wǎng)論壇里，就存在這樣一些人，他們時(shí)常能DIY出被網(wǎng)友們稱之為的經(jīng)典設(shè)計(jì)，出于大家能夠共同學(xué)習(xí)的目的，小編抓住了難得的機(jī)會(huì)，整理了這些經(jīng)典帖，供分享學(xué)習(xí)。 本文來(lái)自文子的討論精華帖。-小編語(yǔ)。 下圖是一款不錯(cuò)的PFC線路，在大功率路燈或燈具上面可以引用。 ZXLD1350，市場(chǎng)反映相當(dāng)好，體積小巧比較適合做射燈產(chǎn)品。 這款I(lǐng)C原廠設(shè)計(jì)初衷是為汽車LED應(yīng)用，我看會(huì)在射燈用最合適，體積小適合做到

2、產(chǎn)品受限領(lǐng)域比較合適。根據(jù)使用的外置元件的類型和特性。這款LED驅(qū)動(dòng)器的效率最高時(shí)可達(dá)95%。該驅(qū)動(dòng)器的典型關(guān)斷電流極低，只有15A，因此其節(jié)能效果極佳，有助于延長(zhǎng)電池壽命。 LM3402一： LM3402市場(chǎng)反映不錯(cuò)，輸入電壓范圍涵蓋整個(gè)汽車應(yīng)用領(lǐng)域，內(nèi)置MOS管最多可以15顆LED，1-3顆LED是感覺(jué)有些貴，5顆以上時(shí)性價(jià)比很不錯(cuò)。目前接觸到的客戶工程師評(píng)價(jià)很高，接受領(lǐng)域比較廣線路簡(jiǎn)潔實(shí)用，是國(guó)半眾多LED驅(qū)動(dòng)IC中間佼佼者。 LM3402/LM3402HV是一款由可控電流源衍生的降壓型穩(wěn)壓器，設(shè)計(jì)該器件來(lái)驅(qū)動(dòng)串聯(lián)的大功率、高亮度發(fā)光二極管(HBLEDs)串。當(dāng)使用LM3402時(shí)，電路板

3、可以接受范圍在6V至42V的輸入電壓。當(dāng)使用引腳兼容的LM3402HV時(shí)，輸入電壓的上限可達(dá)到75V。按照需要對(duì)轉(zhuǎn)換器的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，以維持通過(guò)LED陣列的恒定電流水平。LM3402/02HV是一款真正的降壓型穩(wěn)壓器，其輸出電壓范圍從VO(MIN)為200 mV(參考電壓)擴(kuò)展到由最小關(guān)斷時(shí)間(典型值300ns)決定的VO(MAX)。只要LED陣列的組合前饋電壓不超過(guò)VO(MAX)，則電路能保持任意數(shù)量的LED中的調(diào)節(jié)電流不變。 電路性能 設(shè)計(jì)LM3402電路和元件清單的目的是為單個(gè)LED提供350mA的恒定前饋電流，其前饋電壓約為3.5V(使用InGaN技術(shù)的白光、藍(lán)光和綠光LED的典型

4、值)。當(dāng)采用24V5%輸入供電時(shí)，演示板會(huì)維持LED的平均電流IF在 350 mA10%范圍以內(nèi)。紋波電流iF不會(huì)超過(guò)70 mA峰峰值。在輸入電壓6V至42V的范圍內(nèi)，演示板的開(kāi)關(guān)頻率為600 kHz10%。 LM3402HV的電路性能 設(shè)計(jì)LM3402HV電路和元件清單的目的在于為前饋電壓約為3.5V的單個(gè)LED提供350 mA的恒定前饋電流。當(dāng)采用48V5%輸入電壓供電時(shí)，演示板會(huì)維持LED的平均電流IF在350 mA5%范圍以內(nèi)。紋波電流將不會(huì)超過(guò)70 mA峰峰值。在輸入電壓6V至75V的范圍內(nèi)，演示板的開(kāi)關(guān)頻率為250 kHz10%。 LM3402二： 設(shè)定LED電流 默認(rèn)傳送至LED

5、陣列的前饋電流ILED為350mA，其為許多1瓦功率LED的典型值。為了調(diào)節(jié)該值，電流設(shè)定電阻RSNS值可以根據(jù)下式變化: 為能承受LED電流引起的功耗，應(yīng)將該電阻功率容量取額定值。例如：為設(shè)定350 mA的LED電流，最接近5%容差的電阻為0.56 。穩(wěn)定狀態(tài)下該電阻將消耗(0.3520.56)= 69 mW，表明適合采用1/8W額定功耗的電阻。 PWM調(diào)光 印刷板上的DIM1端口為脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)提供輸入端，可對(duì)LED陣列進(jìn)行調(diào)光。為了對(duì)LM3402/02HV進(jìn)行完全賦能和止能，PWM信號(hào)的最大邏輯低電平應(yīng)為0.8V，最小邏輯高電平為2.2V，最大的PWM調(diào)光頻率。PWM頻率應(yīng)至

6、少比LM3402/02HV的開(kāi)關(guān)頻率低一個(gè)數(shù)量級(jí)。間隔tD表證從DIM引腳為邏輯高電平至輸出電流開(kāi)始上升的延遲時(shí)間。tSU和tSD的數(shù)值分別代表了輸出電流開(kāi)始上升轉(zhuǎn)換到穩(wěn)態(tài)和開(kāi)始下降轉(zhuǎn)換至零所需要的時(shí)間。 DIM1的邏輯是直接的，因此當(dāng)DIM1端口為高電平時(shí)，LM3402/02HV會(huì)輸出穩(wěn)定的電流。當(dāng)DIM1處為低電平時(shí)，禁止任何電流輸出。 連接DIM到一個(gè)固定的邏輯低電平會(huì)禁止輸出，DIM引腳處于開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，對(duì)LM3402/02HV進(jìn)行賦能。DIM1功能僅禁止功率NFET，IC內(nèi)其他電路模塊仍然工作，由此可將轉(zhuǎn)換器的響應(yīng)時(shí)間降到最低。通過(guò)連接到可選NFET Q1的柵極，DIM2為PWM調(diào)光提

7、供了第二種方法。注意到在標(biāo)準(zhǔn)元件清單上沒(méi)有列出Q1，所以必須為執(zhí)行DIM2的功能添加Q1。Q1提供LED電流的分流路徑。這種小型NFET的開(kāi)啟和關(guān)閉比LM3402/02HV啟閉內(nèi)置的NFET更加迅速，從而為更高頻率和/或更高精度的PWM調(diào)光信號(hào)提供更快的響應(yīng)時(shí)間。該方法所取的折衷就是當(dāng)LED關(guān)閉時(shí)會(huì)有滿幅電流通過(guò)Q1，會(huì)導(dǎo)致較低的效率。 DIM2的邏輯是反相的，因此當(dāng)DIM2為低電平時(shí)，LM3402/02HV會(huì)輸出穩(wěn)定的電流。當(dāng)DIM2處為高電平時(shí)，則禁止電流輸出。將DIM2連接一個(gè)固定邏輯高電平則關(guān)閉LED，但不會(huì)關(guān)閉LM3402/02HV。 LM3402三： 低功率關(guān)機(jī) 將OFF端口接地，

8、從而將LM3402/02HV置于一個(gè)低功率關(guān)機(jī)狀態(tài)(典型值為90 A)。在正常工作期間，該端口應(yīng)始終保持在開(kāi)路狀態(tài)。 輸出開(kāi)路 將DIM端口懸浮或者接至邏輯高電平，一旦輸入達(dá)到6V,LM3402/02HV就開(kāi)始運(yùn)作。在輸入供電但輸出未連接任何LED陣列的情況下，輸出電壓將會(huì)上升到和輸入電壓相等。電路的額定輸出為50V(LM3402)或100V(LM3402HV)，此時(shí)器件不會(huì)受到損壞。然而在穩(wěn)定狀態(tài)下，輸出電壓高于LED陣列的預(yù)期前饋電壓時(shí)，則應(yīng)當(dāng)小心，不要連接任何LED陣列。還有一種方法就是在位置Z1和RZ處放置齊納二極管和齊納限流電阻。在輸出Z1處的一個(gè)意外開(kāi)路將會(huì)使電路進(jìn)入反向偏置，并迫

9、使CS引腳電壓上拉至等于輸出電壓。一個(gè)內(nèi)置的比較器監(jiān)測(cè)CS引腳電壓，在該情況下會(huì)禁止內(nèi)置的NFET工作。結(jié)果是電路進(jìn)入一個(gè)低功率打嗝模式，用以防止輸出端的過(guò)壓以及電感、內(nèi)置NFET和輸入電壓源上的熱應(yīng)力。 DM412 三通道LED、恒流驅(qū)動(dòng)器、LED開(kāi)路偵測(cè)功能 芯片概述 DM412是一顆具脈波寬度調(diào)制(PWM)輸出及使能控制的LED驅(qū)動(dòng)芯片，專為L(zhǎng)ED 照明、裝飾、大屏顯示等應(yīng)用而設(shè)計(jì)。每一輸出通道皆可輸出高達(dá)16比特(65536 級(jí)，目前為全球最高)灰階的可調(diào)線性電流。芯片內(nèi)含移位緩存器，數(shù)據(jù)鎖存，三通道恒流驅(qū)動(dòng)器(電流值可由相對(duì)應(yīng)的三個(gè)外掛電阻調(diào)控)以及做PWM 功能之用的內(nèi)建震蕩器。數(shù)

10、據(jù)、時(shí)鐘與鎖存訊號(hào)輸出端均內(nèi)建緩沖，支持長(zhǎng)串接應(yīng)用。內(nèi)建LED開(kāi)路偵測(cè)功能可幫助使用者找出LED開(kāi)路的具體位置，無(wú)需加上任何外圍組件。獨(dú)特的輸出端極性反轉(zhuǎn)功能使DM412亦能用做PWM 訊號(hào)產(chǎn)生，以實(shí)現(xiàn)大功率LED之65536 級(jí)灰階的顏色變化。 DM412開(kāi)路偵測(cè)功能介紹: DM412提供實(shí)時(shí)的LED開(kāi)路檢測(cè)功能，無(wú)須搭配額外的組件或芯片設(shè)計(jì)。當(dāng)輸出電流導(dǎo)通而輸出電壓小于0.3V 時(shí)，判定為L(zhǎng)ED開(kāi)路故障。當(dāng)鎖存信號(hào)激活時(shí)，每個(gè)通道的偵測(cè)結(jié)果會(huì)被寫入相對(duì)應(yīng)移位寄存器中之每字節(jié)最后一比特位置上按R0, G0, B0。開(kāi)路偵測(cè)結(jié)果可以從串行輸出端口讀回。當(dāng)相對(duì)應(yīng)位置之偵測(cè)數(shù)據(jù)為”1”表示該通道正

11、常，若為”0”則表示該通道開(kāi)路。為確使LED開(kāi)路偵測(cè)功能在良好的條件下進(jìn)行，建議偵測(cè)時(shí)的影像數(shù)據(jù)(紅綠藍(lán)三色共48 比特)全填為1以使通道設(shè)定為理想的導(dǎo)通狀態(tài)。 DM412時(shí)序傳輸介紹: 使CKI 保持在高電位，并于其間送入8個(gè)DAI 脈波即可成功啟動(dòng)自動(dòng)鎖存機(jī)制。 LED開(kāi)路偵測(cè)數(shù)據(jù)將從DAO端口傳出。 自動(dòng)鎖存功能只在SDO =H時(shí)有效。 POL與STB 或ISTB皆互為獨(dú)立。POL端的任何電位變化都會(huì)設(shè)置(POL = H-L)或重設(shè)(POL = L-H)PWM 輸出。 網(wǎng)友luozengling的推薦： MAX16832A是降壓恒流高亮度LED驅(qū)動(dòng)器，為汽車內(nèi)部/外部照明、建筑和環(huán)境照明

12、、LED燈泡和其它LED照明應(yīng)用提供具有成本效益的解決方案。 MAX16832A工作于6.5V至 65V輸入電壓范圍，在最高125C溫度范圍內(nèi)可提供最大700mA的輸出電流，而在最高105C的溫度范圍內(nèi)可提供1A的輸出電流。高邊檢流電阻調(diào)節(jié)輸出電流，而專用的脈寬調(diào)制(PWM)輸入可實(shí)現(xiàn)寬亮度范圍的脈沖式LED亮度調(diào)節(jié)。 這些器件非常適合需要寬輸入電壓范圍的應(yīng)用。高邊電流檢測(cè)和內(nèi)置電流設(shè)置電路減少了外部元件數(shù)量，并可提供3%精度的平均輸出電流。在負(fù)載瞬變和PWM亮度調(diào)節(jié)過(guò)程中，滯回控制算法保證了優(yōu)異的輸入電源抑制和快速響應(yīng)性能。 MAX16832A提供模擬亮度調(diào)節(jié)功能，可降低輸出電流，通過(guò)在TEMP_I至GND之間加載一路低于內(nèi)部2V門限電壓的外部直流電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)。TEMP_I還可向連接在TEMP_I和GND之間的負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻源出25A電流，提供模擬熱折返功能，當(dāng)LED串的溫度超出指定溫度值時(shí)可降低LED電流。此外，器件還具有熱關(guān)斷保護(hù)功能。 MAX16832A工作于-40C至125C汽車級(jí)溫度范圍，采用增強(qiáng)散熱型8引腳SO封。 網(wǎng)友shareen的推薦： BY6618是一款高功率的LED驅(qū)動(dòng)用的降壓轉(zhuǎn)換器。它包含一